폴리머

폴리머(Polymer)는 그리스어의 "poly"(많은)와 "meros"(부분)를 합쳐 만들어진 용어로, 단량체(monomer)라고 불리는 작은 분자들이 화학적으로 결합하여 형성된 거대 분자를 의미한다. 일반적으로 분자량이 매우 크며, 반복되는 구조적 단위로 구성되어 있다.

개요

폴리머는 자연적으로 존재하거나 인공적으로 합성될 수 있다. 자연 폴리머의 예로는 녹말, 셀룰로스, 단백질, DNA 등이 있으며, 인공 폴리머의 예로는 플라스틱, 고무, 섬유 등이 있다. 폴리머는 다양한 물리적, 화학적 특성을 가지며, 이러한 특성 덕분에 포장, 건설, 의류, 의료 등 다양한 산업 분야에서 널리 활용된다.

분류

폴리머는 다양한 기준으로 분류될 수 있다.

• 기원에 따른 분류: 자연 폴리머, 합성 폴리머, 반합성 폴리머로 나눌 수 있다.
• 구조에 따른 분류: 선형 폴리머, 가지형 폴리머, 가교 폴리머, 네트워크 폴리머 등으로 나눌 수 있다.
• 열적 성질에 따른 분류: 열가소성 폴리머와 열경화성 폴리머로 나눌 수 있다. 열가소성 폴리머는 가열하면 부드러워지고 냉각하면 다시 단단해지는 반면, 열경화성 폴리머는 가열하면 영구적으로 굳어지는 특성을 가진다.
• 중합 방법에 따른 분류: 첨가 중합 폴리머와 축합 중합 폴리머로 나눌 수 있다.

특성

폴리머의 특성은 단량체의 종류, 분자량, 분자 구조, 사슬 간의 상호 작용 등에 따라 크게 달라진다. 일반적으로 폴리머는 가볍고, 내식성이 우수하며, 가공성이 뛰어나다. 또한, 전기 절연성이 좋고, 다양한 색상으로 제조가 가능하다.

응용 분야

폴리머는 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용된다.

• 플라스틱: 포장재, 용기, 건축 자재, 자동차 부품 등
• 고무: 타이어, 호스, 씰, 접착제 등
• 섬유: 의류, 카펫, 로프, 산업용 섬유 등
• 접착제: 건축, 자동차, 포장 등
• 코팅: 페인트, 잉크, 보호 코팅 등
• 의료: 인공 장기, 약물 전달 시스템, 봉합사 등

환경 문제

폴리머, 특히 플라스틱 폐기물은 심각한 환경 문제로 대두되고 있다. 플라스틱은 자연 분해되지 않고 오랫동안 환경에 남아 미세 플라스틱으로 변하여 생태계를 위협하며, 소각 시 유해 물질을 배출하기도 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 생분해성 플라스틱 개발, 플라스틱 재활용 기술 개발, 플라스틱 사용량 감축 등 다양한 노력이 이루어지고 있다.